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Au secours : loi de boyle et mariotte

Posté par
CENS
06-08-17 à 19:22

Bonjour,

Quelqu'un pourrait-il m'aider à solutionner 3 problèmes que je n'arrive pas à résoudre malgré ma compréhension de la théorie et de quelques exercices simples de la loi de Boyle et Mariotte.

Mais la franchement, je ne trouve aucune explication pour ce type d'exercice sur internet et je ne sais même pas comment attaquer ces 3 exercices ?

Merci pour votre aide, voici les 3 exercices :

1. En surface, la pression est de 100 kpa et la bouteille occupe un volume de 2 l. Dès lor, la valeur constante vaudra ?

A 10 m de profondeur, la pression vaut environ 200kpa (les 100kpa de l'atmosphère et les 100 kpa de l'eau). La constante ne changeant pas (comme son nom l'indique), le volume doit obligatoirement valoir ?

2. Sous l'eau, le plongeur inspire 4l d'air à la pression ambiamte , soit 130kpa à 3m. En remontant, le volume augmente. Quel volume va ainsi être atteint ?

Posté par
cercus
re : Au secours : loi de boyle et mariotte 06-08-17 à 22:40

La loi de Boyle-Mariotte dit que PV=cste (si T est constant)

Posté par
CENS
re : Au secours : loi de boyle et mariotte 08-08-17 à 09:18

Bonjour Cercus,

J'ai compris la formule, mais mon problème et que je n'arrive pas à l'appliquer dans le cas de ces exercices.
Alors, peux-tu me démontrer de manière concrète l'application de cette formule dans l'exercice que j'ai posté précédemment ?

1. En surface, la pression est de 100 kpa et la bouteille occupe un volume de 2 l. Dès lor, la valeur constante vaudra ?

A 10 m de profondeur, la pression vaut environ 200kpa (les 100kpa de l'atmosphère et les 100 kpa de l'eau). La constante ne changeant pas (comme son nom l'indique), le volume doit obligatoirement valoir ?

2. Sous l'eau, le plongeur inspire 4l d'air à la pression ambiamte , soit 130kpa à 3m. En remontant, le volume augmente. Quel volume va ainsi être atteint ?

Posté par
Phia
re : Au secours : loi de boyle et mariotte 08-08-17 à 12:16

Bonjour,

CENS @ 08-08-2017 à 09:18


1. En surface, la pression est de 100 kpa et la bouteille occupe un volume de 2 l. Dès lor, la valeur constante vaudra ?


P = 10^5 Pa
V = 2 L = 2*10^{-3} m3

D'où P*V = C1 =  10^{5} * 2*10^{-3} = 2*10^{2} = 200 J

CENS @ 08-08-2017 à 09:18


A 10 m de profondeur, la pression vaut environ 200kpa (les 100kpa de l'atmosphère et les 100 kpa de l'eau). La constante ne changeant pas (comme son nom l'indique), le volume doit obligatoirement valoir ?


P*V = C1 <=> V = C1/P ...

CENS @ 08-08-2017 à 09:18


2. Sous l'eau, le plongeur inspire 4l d'air à la pression ambiamte , soit 130kpa à 3m. En remontant, le volume augmente. Quel volume va ainsi être atteint ?


P = 1,3*10^5 Pa
V = 4 L = 4*10^{-3} m3

D'où P*V = C2 =  10^{5} * 1,3*4*10^{-3} = 5,2*10^{2} = 520 J

Dans l'eau la pression varie de façon linéaire avec la profondeur.
Selon la question précédente, 10m -> 10^5 Pa
Donc 3 m -> 3*10^{4}  Pa
Lorsqu'il remonte la pression diminue donc de 3*10^{4}  Pa

et  V = C2/P ...

Sauf erreur de ma part
Bonne journée

Posté par
CENS
re : Au secours : loi de boyle et mariotte 08-08-17 à 13:00

Un super grand merci Phia,
Tu m'as sauvé dès cauchemar que je faisais la nuit à cause de ces calculs.
Mais, il me reste une question.
D' où viennent les nombres 10 exposant moins 3 et 10 exposant 4. Comment as-tu calculé ces valeurs ?
Encore une fois mille mercis.

Posté par
Phia
re : Au secours : loi de boyle et mariotte 08-08-17 à 13:10


Ravie d'avoir pu t'aider!

Les pressions sont exprimées en kpa, et 100 kpa c'est 100 000 pa = 10^5 pa
Le volume est, en unité légale, exprimé en mètres cubes. Or 1 mètre cube c'est 1000 L = 10^3 L
Donc 1 L = 10^-3 mètre cube.
J'espère que j'ai répondu à ta question

Posté par
Phia
re : Au secours : loi de boyle et mariotte 08-08-17 à 13:13

Ah oui, pour le 10^4  Pa associé à 3m de profondeur j'ai juste effectué une règle en croix

10m -> 10^5 Pa
3m -> 3*10^5 / 10 = 3*10^4

Posté par
CENS
re : Au secours : loi de boyle et mariotte 08-08-17 à 13:20

Sincérement, Je n'aurai jamais trouvé ces réponses sans tes explications. Merci.



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